수치모델에서 불연속면 표현 방식에 따른 응력 교란 모사 비교 (Comparison of Stress Perturbation Models Using Different Representations of Discontinuities)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질공학회
· 수록지 정보 : 지질공학 / 35권 / 1호 / 1 ~ 11페이지
· 저자명 : 강민지, 장찬동

초록

단층, 균열과 같은 암반 불연속면은 수치모델에서 얇은 연속체 요소 또는 불연속 마찰면으로 표현된다.
본 연구에서는 수치모델에서 이 두 가지 불연속면 표현 방식이 불연속면 주변의 응력 교란을 모사하는데 있어 효율성을 검토하였다. 각 불연속면 표현 방식에 따라 두 가지 모델 사례를 시험하였다. 하나는 단순한 이차원 단층 모델이고 다른 하나는 균열의 존재에 의해 교란되는 시추공벽 응력 모델이다. 각 모델사례에서 불연속면을 얇은 탄성물질로 표현한 경우와 불연속 마찰면으로 모델링한 경우를 비교하였다.
연속체 요소의 주 입력 변수는 탄성상수로, 불연속 평면의 주요 입력 변수는 마찰 물성으로 부여하였다.
이들 물성에 합리적인 값을 부여한 후 모델링한 결과를 실제 현장이나 시추공에서 관찰한 결과와 비교하여 성능을 검사하였다. 모델 시험 결과는 연속체 모델 접근 방식이 불연속성 주변의 응력 교란을 모사하는 데 더 효과적임을 보여준다.

영어초록

In numerical models, discontinuities such as faults and fractures in a rock mass are commonly represented either by thin continuum elements or by frictional planes. We investigate the performance of the two end-member discontinuity models in terms of replicating stress perturbations around discontinuities. We test two model cases: a simple 2D fault model and fractures in a borehole wall. For each case, we model the discontinuity either as thin elastic material or a discontinuous frictional plane.
The primary input parameters for the continuum elements are elastic constants and those for the discontinuous planes are frictional properties. We use geologically reasonable values for these para meters and assess their performance by comparing the results with field and borehole observations.
The results show that the continuum approach is more effective in modeling the stress perturbation around a discontinuity.

참고자료

· 없음